Phản ứng phân huỷ của potassium chlorate KClO3(s) → KCl(s) + 3/2 O2(g)

Giải Chuyên đề Hóa học 10 Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Câu hỏi 5 trang 27 trong Bài 4: Entropy và biến thiên năng lượng tự do Gibbs sách Kết nối tri thức. Với lời giải hay nhất, chi tiết hy vọng sẽ giúp các học sinh dễ dàng nắm được cách làm bài tập trong Chuyên đề Hóa 10.

Câu hỏi 5 trang 27 Chuyên đề Hóa học 10: Phản ứng phân huỷ của potassium chlorate:

KClO₃(s) → KCl(s) + $\frac{3}{2}$O₂(g)

Dựa vào các giá trị của ${\Delta }_f{H}_{298}^o,S_{298}^o$ ở Bảng 4.1 để tính toán và cho biết ở điều kiện chuẩn phản ứng có khả năng tự xảy ra ở 25 °C không?

Lời giải:

Phương trình phản ứng:

KClO₃(s) → KCl(s) + $\frac{3}{2}$O₂(g)

Tại 25 ^oC (hay 298K)

Biến thiên entropy của phản ứng là

${\Delta }_r{S}_{298}^o=\sum S_{298}^o\left(sp\right)-\sum S_{298}^o\left(cd\right)$

= (82,6 + $\frac{3}{2}$.205,0) – (1.143,1) = 247 (J/K)

Biến thiên enthalpy của phản ứng là:

${\Delta }_r{H}_{298}^o=\sum \Delta H_{298}^o\left(sp\right)-\sum \Delta H_{298}^o\left(cd\right)$

= [1.(-436,7) + $\frac{3}{2}$.0] – [1.(-397,7)]

= -39 kJ

⇒ ${\Delta }_r{G}_{298}^o={\Delta }_r{H}_{298}^o-298.{\Delta }_r{S}_{298}^o$

= –39.10³ – 298. 247 = – 112 606 J < 0

⇒ Ở điều kiện 25^oC, phản ứng tự xảy ra được.